[發明專利]耐腐蝕構件及其制備方法

有效

• 申請號: 201080015108.8
• 申請日: 2010-03-26
• 公開（公告）號: CN102378829A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 岡村雅人;柴崎理;山本誠二;宮崎豊明
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: C23C26/00
• 分類號: C23C26/00;G21D1/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 于輝

技術領域

本發明涉及一種耐腐蝕構件，例如，用于防護構成設備結構的材料，還涉及一種制備該耐腐蝕構件的方法。

背景技術

在常規技術中，在各種工廠，例如熱電站、核電站和化工廠中，具有鍋爐、蒸汽發生器等等，并且使用80℃以上且800℃以下高溫水，因此產生了需要抑制流動加速的腐蝕的問題，例如作為構造材料的金屬的離子溶出和腐蝕。金屬離子的溶出是高溫水中發生的一個典型現象，導致了各種問題，例如在運作中產生的各種影響，以及管道和其他構件包括構造材料的腐蝕導致的設備維護頻率的增高。

另外，溶出的金屬離子附著和沉積于系統的管壁上，或蒸汽發生器等的高溫處或與高溫水接觸處，這些金屬離子的氧化物可能導致設備的振動和熱傳導系數的降低。在高流速情況下的振動是嚴重的問題，并有可能造成構造材料斷裂和損傷。而且，最近的技術由于管中的管壁減薄現象，可能導致碳鋼管厚度的減少，并且發生故障。

如上所述，在設備長期的運作中，金屬溶出和金屬腐蝕等現象發生的潛在可能性逐漸累積，由此在某個階段會突然發生故障。而且，有可能由于結構部分的形狀增大腐蝕速率，或發生不可預知的現象。

例如，管道系統大量使用孔板、閥門等，高速流經管道系統內部空間的液體可能導致磨耗腐蝕。另一方面，在狹窄部分例如傳熱管和支撐板的裂縫部分，有可能以高濃度狀態積聚雜質，以及根據離子平衡，有時形成強酸性或強堿性的濃縮水。由氧化物附著表面，這種現象和電勢上升導致的腐蝕斷裂現象被證實。因為這些原因，已經在各種設備系統中實施多種措施包括水質控制。

例如，在壓水核電站的二次系統中，采取措施來通過注入氨和肼來控制pH，降低系統內部的鐵溶出和防止鐵流入蒸汽發生器(例如，下文描述的專利文獻1)。

而且，為了消除裂縫部分的堿濃縮，多種水質控制措施已經在目前的設備中實施，例如Na/Cl比例控制法，用于減少氯離子對腐蝕的影響的氯離子濃度控制法，和溶氧濃度控制法(例如，下文描述的專利文獻2)。近年來，使用改良的化學品例如乙醇胺和嗎啉控制水質的方法也被采用。

已經被目前設備實施的措施例如上述的減少管道腐蝕、氧化物附著和沉積以及裂縫部分離子濃縮，除此之外，還提出多種技術作為改進的建議。例如，為了改進待注入的化學品，已提出使用有機酸例如鞣酸和抗壞血酸作為去氧劑的方法(專利文獻3)。

而且，對于水質控制方法，也提出了控制所有陽離子/SO₄的摩爾比的操作方法(專利文獻4)，向反應堆的蒸汽發生器的給水中引入至少一種鈣化合物和鎂化合物，使離子濃度變為0.4-0.8ppb的方法(專利文獻5)。

如上所述，通過采用化學品的水質控制技術等等來抑制腐蝕溶出的措施，如今已經作為防止設備構造材料腐蝕和溶出的措施來實施。然而，從運作成本和運作性能的觀點，需要和渴望通過為設備提供構件，使之能在不注入化學品液體的情況下運作，來提高設備的可操作性和可靠性。現有技術文件

專利文件

專利文件1：日本特許公開專利No.8-122491

專利文件2：日本特許公開專利No.2000-310695

專利文件3：日本特許專利No.2848672

專利文件4：日本特許公開專利No.10-293194

專利文件5：日本特許公開專利No.2004-12162

發明內容

要解決的技術問題

然而，在目前技術狀況下，許多使用高溫水的設備是在注入化學品的狀態下運作，以抑制流動加速的腐蝕，從而，需要提出一種無需向設備注入化學品同時能抑制腐蝕和溶出的設備運作的技術。

進而，考慮上述現有技術中遇到的情況來構思本發明，本發明的目的是提供一種設備構件，無需向設備注入任何化學品就能抑制流動加速的腐蝕，例如腐蝕和溶出，和一種制造該設備構件的方法。

解決技術問題的方法

為了達到上述目的，一方面，本發明提供一種耐腐蝕構件，其具有復合鈦氧化物膜，所述復合鈦氧化物膜減少腐蝕并且由分子式MTiO₃表示，其中M是過渡金屬元素，所述復合鈦氧化物膜形成于用于與高溫水接觸的構造材料的表面。

此外，另一方面，本發明提供一種制備耐腐蝕構件的方法，所述構件具有形成于構造材料表面的用于降低腐蝕的復合鈦氧化物膜，所述復合鈦氧化物膜由分子式MTiO₃表示，其中M是過渡元素，鈦氧化物首先沉積于所述構造材料的表面，隨后或同時，在所述過渡金屬M的離子的存在下，將所述鈦氧化物進行高溫處理。